李丹丹　郭安　王哲超

摘 要：文章作者結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，從EMIA-820V碳硫分析儀的工作原理入手，介紹了EMIA-820V型紅外碳硫儀使用過(guò)程中的一些故障產(chǎn)生原因和排除方法。

關(guān)鍵詞：紅外碳硫分析儀；高頻爐；測(cè)量；維修

引言

EMIA-820V碳硫分析儀是由日本堀場(chǎng)公司在上世紀(jì)末開(kāi)發(fā)并投入使用的第四代碳硫元素分析儀，它的優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)Τ蜐舛鹊奶剂蛟剡M(jìn)行濃度分析，控制系統(tǒng)上采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，并在保持與原先碳硫分析儀在分析原理和制造結(jié)構(gòu)不變的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)界面、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)處理、圖像分析等功能上較上一代碳硫分析儀有了非常大的進(jìn)步，代表了世界先進(jìn)的碳硫分析儀制造水平，宣鋼公司技術(shù)中心使用EMIA-820V碳硫分析儀主要進(jìn)行鋼后的碳硫元素含量分析。

1 儀器工作原理

EMIA-820V碳硫分析儀進(jìn)行檢測(cè)的原理就是氧氣流中燃燒以及紅外線吸收法，在氧氣流中將試驗(yàn)進(jìn)行加熱，促使其發(fā)生氧化反應(yīng)，試樣中的碳元素大部分均與氧元素結(jié)合，形成二氧化碳?xì)怏w（CO2），一少部分氧化不充分的碳元素形成了一氧化碳?xì)怏w（CO），硫元素則與氧元素結(jié)合形成了二氧化硫氣體（SO2），在氧化反應(yīng)的同時(shí)，將試樣中的水分轉(zhuǎn)化為水蒸氣，試樣中含有的少量氫元素也發(fā)生氧化反應(yīng)形成水蒸氣，氧化反應(yīng)形成的混合氣體需要通過(guò)氯酸鎂，將其中含有水份去除，這樣就得到了一個(gè)O2、CO2、CO、SO2的混合氣體，通過(guò)控制氧氣氣流的速度，使氧氣流以固定的速度進(jìn)入紅外線檢測(cè)儀，就能通過(guò)檢測(cè)CO2、CO、SO2的含量來(lái)檢測(cè)試樣中碳和硫的濃度。

2 高頻爐部分常見(jiàn)故障及處置

2.1 樣品升降器工作不正常

樣品升降器氣缸上有兩個(gè)氣口，氧氣從下氣口進(jìn)入后，推動(dòng)氣缸活塞上升，氣體從上進(jìn)氣口派出，同樣，從上進(jìn)口進(jìn)氣則活塞下降，氣缸活塞的上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)了樣品升降器的升降，導(dǎo)致升降器工作異常的主要原因就是與上下氣口連接的橡膠管老化，出現(xiàn)氣體滲漏現(xiàn)象，這種異?？梢酝ㄟ^(guò)更換橡膠管解決，如果不是橡膠管的問(wèn)題，則需要進(jìn)一步檢查升降器操作開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)由于長(zhǎng)時(shí)間的操作容易導(dǎo)致接觸不良，這種狀況需要更換升降操作開(kāi)關(guān)。

2.2 整體檢漏不合格

通常進(jìn)行清理爐頭操作，由于操作的不經(jīng)心通常會(huì)造成爐頭密封圈沾上塵土，這樣就可能在安裝后造成密封不嚴(yán)從而產(chǎn)生氣體泄露，這種狀況需要取下?tīng)t頭，對(duì)密封圈進(jìn)行清潔同時(shí)重新涂抹密封脂，重新安裝爐頭，直到檢漏正常；如果在檢漏過(guò)程中出現(xiàn)較大的負(fù)壓差，這很可能是爐頭排氣孔堵塞造成的，需要對(duì)爐頭排氣孔處集聚的灰塵進(jìn)行清理，并重新安裝進(jìn)行檢漏。

2.3 金屬過(guò)濾網(wǎng)堵塞

儀器的金屬過(guò)濾網(wǎng)采用的是雙層不銹鋼網(wǎng)篩結(jié)構(gòu)，外層不銹鋼網(wǎng)篩孔徑大，內(nèi)層不銹鋼網(wǎng)篩孔徑小，這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)能夠有效的阻止粉塵的進(jìn)入，單也容易造成灰塵集聚在兩層網(wǎng)篩中間，造成過(guò)濾網(wǎng)堵塞。發(fā)生堵塞后要取下金屬過(guò)濾網(wǎng)，首先需要在清水中完全浸泡清洗五分鐘以上，之后再轉(zhuǎn)入乙醇溶液中繼續(xù)進(jìn)行十分鐘的浸泡清洗，兩道清洗工序結(jié)束之后還需要使用吹風(fēng)機(jī)吹出的熱風(fēng)進(jìn)行吹洗至少五分鐘，之后就可以重新安裝使用。

2.4 爐頭粉塵過(guò)多

爐頭的清掃要根據(jù)分析試樣的種類多少來(lái)安排，一旦爐頭灰塵過(guò)多就會(huì)導(dǎo)致分析儀出現(xiàn)故障，防治爐頭粉塵過(guò)多的方法就是定期清理，這項(xiàng)工作必須列入到儀器的日常維護(hù)中來(lái)，按照規(guī)定的時(shí)間對(duì)爐頭過(guò)濾網(wǎng)灰塵進(jìn)行清理同時(shí)清掃燃燒管，特別是遇到粉塵大的試，要增加過(guò)濾網(wǎng)清潔次數(shù)。

2.5 風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)

打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，風(fēng)機(jī)不啟動(dòng)或者電子管燈絲不發(fā)亮，這種故障很可能是風(fēng)機(jī)故障后者電子管故障，需要更換相關(guān)的配件來(lái)修復(fù)，但是當(dāng)發(fā)現(xiàn)這種故障時(shí)，需要首先檢查電源保險(xiǎn)，在排除保險(xiǎn)故障后再進(jìn)行下一步的維修工作。

2.6 樣品燃燒過(guò)程中有高壓打火現(xiàn)象

當(dāng)進(jìn)行試驗(yàn)過(guò)程的時(shí)候，一旦在樣品燃燒過(guò)程中出現(xiàn)高壓打火，首先應(yīng)該切斷電源，按下退出鍵，直到將故障排除后才能繼續(xù)工作。造成高壓打火的原因有以下兩方面：（1）石英管管壁集聚的熔渣沒(méi)有及時(shí)的清理，熔渣過(guò)多就會(huì)造成石英管內(nèi)部打火，這樣需要對(duì)石英管熔渣進(jìn)行清理，如果不能解決就需要更換石英管；（2）如果是加熱線圈外部發(fā)生打火現(xiàn)象，原因通常是加熱圈長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)下發(fā)生氧化放映，銅片氧化后就會(huì)造成高頻電場(chǎng)擊穿，這種故障的解決方法就是對(duì)氧化的銅片進(jìn)行清潔，去除氧化層。

2.7 恒溫箱溫度過(guò)高

當(dāng)儀器在運(yùn)行過(guò)程中突然報(bào)警，并提示恒溫箱溫度過(guò)高，這時(shí)候需要停機(jī)進(jìn)行檢查，造成這種情況大多是由于恒溫箱風(fēng)扇故障引起的，長(zhǎng)期運(yùn)行的恒溫箱風(fēng)扇一旦出現(xiàn)故障，就不能再給恒溫箱降溫，此時(shí)需要及時(shí)更換風(fēng)扇。

2.8 板流、柵流都為零

這種故障發(fā)生時(shí)高頻振蕩管燈絲會(huì)熄滅，此時(shí)需要馬上切斷和高頻振蕩管相連的所有負(fù)載，然后對(duì)高頻震蕩管進(jìn)行測(cè)量，之后需要更換新的高頻振蕩管，故障消除。

3 測(cè)量部分常見(jiàn)故障及處置

3.1 天平不自動(dòng)傳輸重量

在操作時(shí)候出現(xiàn)錯(cuò)誤，天平和儀器通訊傳輸之間出現(xiàn)故障，此時(shí)天平的重量數(shù)據(jù)不能傳遞到儀器，此時(shí)需要按下“ON/OFF”鍵關(guān)閉天平電源，將住“TAER”鍵和“ON/OFF”鍵同時(shí)按下的同時(shí)，按下“CAL”鍵調(diào)為6，再按下按“PRINT”鍵調(diào)為1和4，然后，先松開(kāi)“ON/OFF”鍵，再松開(kāi)“TAER”鍵，完成通訊系統(tǒng)的復(fù)位，重新開(kāi)機(jī)后故障能夠消除。

3.2 硫在分析過(guò)程中拖尾嚴(yán)重

硫設(shè)定分析時(shí)間為70s，有時(shí)硫的分析時(shí)間會(huì)達(dá)到80～90s，甚至不終止，這時(shí)檢查連接硫檢測(cè)器前的高氯酸鎂吸水劑，發(fā)現(xiàn)有結(jié)塊現(xiàn)象，更換高氯酸鎂試劑管和脫脂棉，拖尾現(xiàn)象消失。

3.3 檢測(cè)器電壓低

維護(hù)時(shí)發(fā)現(xiàn)硫檢測(cè)器電壓低，打開(kāi)恒溫室側(cè)板，調(diào)節(jié)硫檢測(cè)池上的“gain”增益鈕，使電壓上調(diào)到8.2～8.3左右，恢復(fù)正常。同樣原因，如果碳檢測(cè)器電壓出現(xiàn)上述問(wèn)題，按同樣方法解決。

4 結(jié)束語(yǔ)

宣鋼使用和維修EMIA-820V碳硫分析儀以來(lái)，由于使用的臺(tái)數(shù)少，且故障維護(hù)經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備不足，導(dǎo)致我們對(duì)該設(shè)備的技術(shù)掌握和使用維護(hù)還處于較低的水平，文章對(duì)于此種碳硫分析儀原理以及維修一些列的分析總結(jié)，希望能夠起到降低故障率，縮短故障處理時(shí)間的作用，促進(jìn)EMIA-820V碳硫分析儀在宣鋼的更好應(yīng)用，服務(wù)于宣鋼生產(chǎn)實(shí)際。

參考文獻(xiàn)

[1]HORIBA EMIA-820V.碳硫分析儀使用說(shuō)明書(shū)[Z].

[2]林鍵，武紅衛(wèi)，浦辰雨.HORIBA EMIA-820V碳硫分析儀的維修心得[A].中國(guó)計(jì)量協(xié)會(huì)冶金分會(huì)2007年會(huì)論文集[C].2007.

[3]蘇浩，劉洪軍，朱力生，等.碳硫分析儀漏氣不確定度分析及漏點(diǎn)快速定位方法[A].全國(guó)冶金自動(dòng)化信息網(wǎng)2013年會(huì)論文集[C].2013.